Колебательная спектроскопия SFG

Колебательная спектроскопия с суммированием частоты (Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy) представляет собой мощный и универсальный метод для исследования поверхностей. В SFG-VS спектроскопии лазерный луч от импульсного перестраиваемого ИК лазера (с частотой ωIR) скрещивается с лучом от видимого источника излучения (с частотой ωVIS), чтобы на выходе получить суммарную частоту ωSFG = ωIR + ωVIS. SFG – это нелинейный процесс второго порядка, который возникает только в средах без инверсии. На поверхностях симметричность инверсии практически полностью нарушена, что делает приборы для колебательной спектроскопии особенными для исследования таких поверхностей. Так как ИК излучение является сканирующим, активные колебательные моды молекул на границе раздела дают резонансный вклад в сигнал SFG. Резонансное усиление дает возможность получить информацию о характерных колебательных переходах на поверхности.

Отличительные особенности

• Обеспечивается защита поверхности оптических деталей от искр
• Избирательность к различным видам поглощения
• Чувствительность к субслоям молекул
• Применимо во всех методах, имеющих освещение
• Неразрушающий контроль
• Высокое спектральное и пространственное разрешение

Области применения SFG спектроскопии

• Исследование поверхности твердых, жидких веществ, полимеров, биомембран и других систем
• Изучение структуры поверхности, химического состава и ориентации молекул
• Исследование влияния атмосферы на поверхность и ее динамики, катализа
• Изучение эпитаксиального роста, электрохимии и экологических проблем
• Дистанционное зондирование в агрессивных средах

Примеры полученных спектров

SFG спектры поверхности моноолеина (слева) и границы раздела вода-воздух (справа)
Шаг сканирования 1 см^-1, 200 отсчетов за один шаг

Оборудование для колебательной спектроскопии (SFG-VS):